(57)【要約】  指向性送信能力を有する無線ネットワークにおいてルーティングプロトコルを介して通信するための装置および方法が開示されている。ビーム形成（ＢＦ）トレーニングフィードバック測定基準を用いて信頼できるピアステーションが識別される。ユニキャストによってルーティング探索メッセージが信頼できるピアステーションに送信され、ユニキャストモードにおいて、ピアステーション間に近隣探索リストが広められる。上記情報から、最良ルーティングを用いて発信元と宛先ステーションとの間にルーティングテーブルが構築され、メッセージは、ルーティングテーブルを用いて、送信元ピアステーションから中間ピアステーションを経て宛先ピアステーションに一定のルートで送ることができる。さらに、簡素化された２ホップルーティング装置および方法を含む他の実施形態が説明されている。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性送信を有する無線ネットワークにおいてルーティングプロトコルを介して通信するための装置であって、
（ａ）無線ネットワークを通じてピアステーションと通信するように構成された送受信機と、
（ｂ）前記送受信機に連結されたコンピュータプロセッサと、
（ｃ）前記コンピュータプロセッサによって実行可能な指令を記憶している非一時的なコンピュータ可読メモリとを備え、
（ｄ）前記指令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されるとき、
（ｄ）（ｉ）前記近隣無線装置間のビーム形成（ＢＦ）トレーニングフィードバック測定基準を利用して信頼できるピアステーションを識別すること、
（ｄ）（ｉｉ）ユニキャスト送信モードにおいて信頼性のあるピアステーションにルーティング探索メッセージを送信すること、
（ｄ）（ｉｉｉ）ユニキャスト送信モードにおいて、前記ネットワーク上のピアステーション間に近隣探索リストを広めること、および
（ｄ）（ｉｖ）送信元と宛先ステーションとの間の最良ルートを引き出すルーティングテーブルを構築することを備える工程を実施し、前記ルーティングテーブルを使用してメッセージが、発信元ピアステーションから中間ピアステーションを経て宛先ピアステーションに、一定のルートで送り可能であることを特徴とする装置。
【請求項２】
ルーティング要求を特定の順序で送信するために、前記ビーム形成（ＢＦ）トレーニングフィードバック測定基準に基づいて、ピアステーションへのリンクのランク付けを使用することをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ビーム形成（ＢＦ）トレーニングは、（Ａ）起動器ピアステーションを起動器セクタスイープ（ＩＳＳ）でトレーニングすること、（Ｂ）応答機ピアステーションを応答機セクタスイープ（ＲＳＳ）でトレーニングすること、（Ｃ）セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを戻すこと、および（Ｄ）セクタスイープ（ＳＳＷ）肯定応答（ＡＣＫ）を生成することを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ルーティングテーブルは、（Ａ）発信元ステーションアドレス、（Ｂ）宛先ステーションアドレス、（Ｃ）発信元ステーションシーケンス番号、（Ｄ）宛先ステーションシーケンス番号、（Ｅ）部分的な送りルーティング経路、（Ｆ）部分的な戻りルーティング経路および対応する測定基準、（Ｇ）ルーティング経路作成の時間、（Ｈ）ルートテーブル項目の有効期限を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記送受信機は、単一入力−単一出力（ＳＩＳＯ）の送信機および受信機を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記送受信機は、多数入力−多数出力（ＭＩＭＯ）の送信機および受信機を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記送受信機は、
（Ａ）少なくとも１つの送信機データプロセッサであって、少なくとも１つの変調器／復調器の変調器入力に連結され、前記変調器／復調器は、アンテナアレイにつなぐように構成されたアナログ空間プロセッサに連結されている送信機データプロセッサと、
（Ｂ）少なくとも１つの受信機データプロセッサであって、少なくとも１つの変調器／復調器からの復調器出力を受信し、前記変調器／復調器は、アンテナアレイにつなぐように構成されたアナログ空間プロセッサに連結されている受信機データプロセッサとを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記送受信機は、
（Ｃ）前記少なくとも１つの送信機データプロセッサの各々と前記少なくとも１つの変調器／復調器の各々との間に連結された少なくとも１つの送信機空間プロセッサと、
（Ｄ）前記少なくとも１つの受信機データプロセッサの各々と前記少なくとも１つの変調器／復調器の各々との間に連結された少なくとも１つの受信機空間プロセッサとをさらに備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
ピアステーションを有する前記無線ネットワークは、アドホックネットワークを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ピアステーションは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）の単独でアドレス指定可能なインスタンスとしての論理要素と、前記無線ネットワークにつなぐ物理層（ＰＨＹ）とを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
指向性送信を有する無線ネットワークにおいて２ホップ簡易ルーティングプロトコルを介して通信するための装置であって、
（ａ）無線ネットワークを通じてピアステーションと通信するように構成された送受信機と、
（ｂ）前記送受信機に連結されたコンピュータプロセッサと、
（ｃ）前記コンピュータプロセッサによって実行可能な指令を記憶している非一時的なコンピュータ可読メモリとを備え、
（ｄ）前記指令は、前記コンピュータプロセッサによって実行されるとき、
（ｄ）（ｉ）各ステーション（ＳＴＡ）において局在的に実施される近隣情報を管理すること、
（ｄ）（ｉｉ）ビーム形成（ＢＦ）トレーニングフィードバックに基づいて信頼できるリンクをランク付けすること、および
（ｄ）（ｉｉｉ）ユニキャスト送信モードにおいてルーティング探索メッセージを順番に送信することを備える工程を実行することを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記ビーム形成（ＢＦ）トレーニングは、（Ａ）起動器ピアステーションを起動器セクタスイープ（ＩＳＳ）でトレーニングすること、（Ｂ）応答機ピアステーションを応答機セクタスイープ（ＲＳＳ）でトレーニングすること、（Ｃ）セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを戻すこと、および（Ｄ）セクタスイープ（ＳＳＷ）肯定応答（ＡＣＫ）を生成することを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ルーティングテーブルは、（Ａ）発信元ステーションアドレス、（Ｂ）宛先ステーションアドレス、（Ｃ）発信元ステーションシーケンス番号、（Ｄ）宛先ステーションシーケンス番号、（Ｅ）部分的な送りルーティング経路、（Ｆ）部分的な戻りルーティング経路および対応する測定基準、（Ｇ）ルーティング経路作成の時間、および（Ｈ）ルートテーブル項目の有効期限を備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記送受信機は、単一入力−単一出力（ＳＩＳＯ）の送信機および受信機を備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記送受信機は、多数入力−多数出力（ＭＩＭＯ）の送信機および受信機を備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記送受信機は、
（Ａ）少なくとも１つの送信機データプロセッサであって、少なくとも１つの変調器／復調器の変調器入力に連結され、前記変調器／復調器は、アンテナアレイにつながるように構成されたアナログ空間プロセッサに連結されている送信機データプロセッサと、
（Ｂ）少なくとも１つの受信機データプロセッサであって、少なくとも１つの変調器／復調器からの復調器出力を受信し、前記変調器／復調器は、アンテナアレイに接続するように構成されたアナログ空間プロセッサに連結されている受信機データプロセッサとを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記送受信機は、
（Ｃ）前記少なくとも１つの送信機データプロセッサの各々と前記少なくとも１つの変調器／復調器の各々との間に連結された少なくとも１つの送信機空間プロセッサと、
（Ｄ）前記少なくとも１つの受信機データプロセッサの各々と前記少なくとも１つの変調器／復調器の各々との間に連結された少なくとも１つの受信機空間プロセッサとをさらに備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
ピアステーションを有する前記無線ネットワークは、アドホックネットワークを備える、請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
[0001]  該当なし
〔連邦支援の研究または開発に関する陳述〕
[0002]  該当なし
〔コンピュータプログラム付属書の参照による取り込み〕
[0003]  該当なし
〔著作権保護の対象となる資料の通知〕
[0004]  この特許文書中の資料の一部は、米国および他の国の著作権法のもとで著作権保護の対象となっている。著作権の所有者は、特許文書または特許情報開示を誰かがファクシミリ複製しても異論はなく、その理由は、それが米国特許商標庁の公的に入手可能なファイルまたは記録に記載されているためであるが、それ以外は何であれ全ての著作権を留保する。著作権所有者は、制限なく３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１．１４によるその権利を含んで、本特許文書を秘密保持する権利を放棄しない。
【０００２】
〔背景〕
１．技術分野
[0006]  この開示の技術は、一般に無線ネットワーク構築に関し、より詳細にはビーム形成された通信技術を有する無線ネットワークで使用するためのルーティング装置および方法に関する。
【０００３】
[0007]  ２．背景検討
【０００４】
[0008]  分散型ネットワークにおける通信を最大限にする必要があるので、最良のメッセージルーティング経路を決定するための効率的な手段が探し求められている。
【０００５】
[0009]  分散型ネットワーク、例えばアドホックネットワークまたはメッシュネットワークでは、データは、発信元ＳＴＡから宛先ＳＴＡに中間リレーを介して複数のホップでルーティングされる。ルーティングは、ネットワーク内で最良なルート（経路）を選択するプロセス、例えば発信元ＳＴＡから宛先ＳＴＡまでネットワーク上の２つのＳＴＡ間のあらゆるルートを選択できるようにする情報を広めることである。ルーティングプロトコルは、所定の測定基準によって経路を選択するための方法を含む。種々のネットワーク接続形態、ネットワーク力学、方法の複雑さなどに対処するために、様々なルーティングプロトコルが開発されている。
【０００６】
[0010]  ミリ波（ｍｍＷａｖｅ）通信リンクの予算は、自由空間経路損失（ＦＳＰＬ）が大きく、Ｏ2／Ｈ2Ｏ吸収が大きく、および物体による妨害が大きいせいで乏しい。ビーム形成としても公知の高い指向性(directional)（指向性(directive)）の通信技術を使用することにより、所望の無線方向に向けて送信を制御するための多数のアンテナ（例えば、アンテナアレイ）が生かされる。ビーム形成は、リンクの予算制限を克服するために利用されている。
【０００７】
[0011]  しかしながら、マルチキャストに大きく依存する最先端のルーティングは、これらのミリ波無線ネットワークでは意図したように機能しない。ｍｍ波ネットワークにおけるビーム形成では、現在、無線装置によって送信される信号が、別の単一の装置向けのみであることが必要である。それ故に、２．４／５ＧＨｚにおけるＷＬＡＮのような広まっている無線ネットワークにおいて、情報をマルチキャストまたはブロードキャストするための現在の方式は、ｍｍ波無線システムでは直接使用することができない。したがって、宛先へのルーティング経路を探索する一方、多数のＳＴＡを介してデータパケットの指向性送信が効率的にできる方法に対する必要性が存在する。本開示は、これらの要求を満たす一方、無線ネットワークの追加の利点を提供する。
【発明の概要】
【０００８】
[0012]  指向性送信に合わせて調整されたルーティングプロトコルを実行するために無線ネットワーク上で使用するための方法および装置に関する。これらのプロトコルの一般的な要素は、以下に示す（ａ）信頼できるピアＳＴＡを識別しかつランク付けするために、ビーム形成トレーニングフィードバック測定基準を使用すること、（ｂ）ユニキャストモードにおいてルーティング要求を信頼できるピアに送信すること、（ｃ）ユニキャスト送信においてＳＴＡ間に近隣探索リストを広めること、（ｄ）情報収集した近隣者リストを用いて送信元と宛先との間に最適なルートを引き出す（判定する／推定する）ルーティングテーブルを構築すること、（ｅ）ルーティング要求を特定の順序で送信するために、ＢＦトレーニングフィードバックに基づいてリンクのランク付けを使用することである。
【０００９】
[0013]  多くの用語が本開示において利用され、それらの意味は、一般に下記のように利用する。
【００１０】
[0014]  ＡＯＤＶ：アドホックオンデマンド距離ベクトルは、アドホック無線ネットワークにおけるデータパケットのルーティングプロトコルである。
【００１１】
[0015]  ビーム形成（ＢＦ）：全方向アンテナパターンまたは準全方向アンテナパターンを使用しない指向性送信である。ＢＦは、送信機で使用され、意図する受信機における受信信号電力または信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善する。
【００１２】
[0016]  マルチキャスト：ネットワークにおいて、マルチキャストは、物理層上の層に実装された一対多数の形式のグループ通信であり、物理層では、情報が宛先ＳＴＡのグループに同時にアドレス指定されている。
【００１３】
[0017]  ＮＬ：近隣者リストは、所定のＳＴＡに関する近隣ＳＴＡリンクのリストであり、近隣ＳＴＡは、ＢＦトレーニングまたは「ハローメッセージ」をその所定のＳＴＡと交換している。
【００１４】
[0018]  全方向性：無指向性アンテナの伝達様式である。
【００１５】
[0019]  準全方向性：指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）アンテナにおける最大のビーム幅が得られる動作モードである。
【００１６】
[0020]  ＲＲＥＱ：ルーティング要求は、データのルーティングプロトコルにおいて発信元ＳＴＡと宛先ＳＴＡ間との経路を探索するために用いるパケットである。
【００１７】
[0021]  ＲＲＥＰ：ルーティング応答は、ルーティングプロトコルにおいてＲＲＥＱに応答して送信されるパケットである。発信元ＳＴＡがＲＲＥＰを受信すると、発信元ＳＴＡは、データパケットの送信を開始可能である。
【００１８】
[0022]  受信セクタスイープ（ＲＸＳＳ）：セクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを異なるセクタを通して（介して）受信することであり、セクタにおいて連続する受信間でスイープが実施される。
【００１９】
[0023]  ＲＳＳＩ：受信信号強度表示（ｄＢｍで表す）である。
【００２０】
[0024]  セクターレベルスイープ（ＳＬＳ）段階：４つもの構成要素、（１）起動器をトレーニングするための起動器セクタスイープ（ＩＳＳ）、（２）応答機リンクをトレーニングする応答機セクタスイープ（ＲＳＳ）、（３）ＳＳＷフィードバック、および（４）ＳＳＷ  ＡＣＫを包含可能なＢＦトレーニング段階である。
【００２１】
[0025]  ＳＮＲ：受信した信号対雑音の比（デシベルで表わす）である。信号の完全性を判定するための他の類似の機構は、ＳＮＲと重複しおよび／または同義であると考えられるので、本明細書では別個に説明しない。
【００２２】
[0026]  ＳＴＡ：ステーション：媒体アクセス制御（ＭＡＣ）の単独でアドレス指定可能なインスタンスである論理要素、および無線媒体（ＷＭ）につなぐ物理層（ＰＨＹ）である。
【００２３】
[0027]  ユニキャスト：ネットワーク構築において、ユニキャストは、２つのＳＴＡ間の一対一の通信接続である。
【００２４】
[0028]  本明細書に記載される技術の更なる態様は、本明細書の以下の部分で明らかになり、詳細な説明は、技術の好ましい実施形態を、それに限定を加えることなく完全に開示することを目的としている。
【００２５】
[0029]  本明細書に記載された技術は、例示のみを目的とする以下の図面を参照することによってより完全に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】最先端のルーティングプロトコル、例えばＡＯＤＶプロトコルで利用されている、ルーティング要求（ＲＲＥＱ）用のデータフィールドフォーマットの図である。
【図２】最先端のルーティングプロトコル、例えばＡＯＤＶプロトコルで利用されているルーティング応答（ＲＲＥＰ）用のデータフィールドフォーマットの図である。
【図３】本開示による実施形態を検討する際の一例としての例示的なネットワークの無線ノード図である。
【図４】図３に示す例示的な無線ノード図用のルーティング経路図である。
【図５】本開示の実施形態による、近隣者リストのためのデータベース記録例の図である。
【図６】本開示の実施形態による、発信元から宛先への経路を形成する際の先取り型工程および応答型工程のメッセージ受渡し図である。
【図７】送信機（ＳＴＡ１）と応答機（ＳＴＡ２）との間のビーム形成されたトレーニングにおける、セクターレベルスイープ（ＳＬＳ）の放送時間図である。
【図８Ａ】８０２．１１広告仕様で利用されているＳＳＷフィードバックフレームのデータフィールドフォーマットの図である。
【図８Ｂ】８０２．１１広告仕様で利用されているＳＳＷフィードバックフィールド内のビットの詳細図である。
【図９】本開示の実施形態による、リンク信頼性情報を近隣者リスト（ＮＬ）データベースに記録するステーションのフローチャートである。
【図１０】本開示の実施形態による、近隣者リスト（ＮＬ）情報をそのＮＬデータベースに記録するステーションのフローチャートである。
【図１１】本開示の実施形態による、近隣者リスト（ＮＬ）情報をその信頼できる近隣ＳＴＡへ周期的に送信するステーションのフローチャートである。
【図１２】本開示の実施形態による、信頼できるピアステーションを判定するフローチャートである。
【図１３】本開示の実施形態による、Ｎ個のピアステーションをランク付けするリンクのフローチャートである。
【図１４】本開示の実施形態による、近隣者リンク（ＮＬ）情報要素（ＩＥ）のデータフィールドフォーマットの図である。
【図１５Ａ】本開示の実施形態による、送信のためのルーティング要求（ＲＲＥＱ）を処理するフローチャートである。
【図１５Ｂ】本開示の実施形態による、受信のためのルーティング要求（ＲＲＥＱ）を処理するフローチャートである。
【図１６】本開示の実施形態による、ルーティング要求（ＲＲＥＱ）を伝達するフローチャートである。
【図１７】本開示の実施形態による、次のホップルーティング経路判定のフローチャートである。
【図１８】本開示の実施形態による、受信ステーションのためのルーティング応答（ＲＲＥＰ）のフローチャートである。
【図１９】本開示の実施形態による、ルーティング要求を近隣のステーションに信号送信するメッセージ受渡し図である。
【図２０】本開示の実施形態による、ユニキャストベースにおけるルーティング要求を送信する発信元ステーションのフローチャートである。
【図２１】本開示の実施形態による、受信ステーションに関する簡素化ルーティング要求処理のフローチャートである。
【図２２】本開示の実施形態による、単一入力−単一出力（ＳＩＳＯ）ステーション（ＳＴＡ）ハードウェアのブロック図である。
【図２３】本開示の実施形態による、複数入力−複数出力（ＭＩＭＯ）ステーション（ＳＴＡ）ハードウェアのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
[0053]  １．最先端のＡＯＤＶルーティングおよび経路探索
【００２８】
[0054]  この節では、オンデマンド距離ベクトル（ＡＯＤＶ）ルーティングを概説する。
【００２９】
[0055]  文献に多くのルーティング方法が記載されている。より著名なルーティングプロトコルの１つは、アドホックオンデマンド距離ベクトル（ＡＯＤＶ）ルーティングである。このプロトコルは、ＺｉｇＢｅｅ規格によって低電力無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）のルーティングのために採用されている。
【００３０】
[0056]  ＡＯＤＶの主要な構成要素は、（ａ）近隣探索、（ｂ）経路探索である。ＡＯＤＶは、全てのＳＴＡからのルーティング情報の定期的な広告を必要とせず、それにより経路探索に必要なオーバーヘッドが制限される。しかしながら、ＡＯＤＶは、その名前から明らかなように、宛先ＳＴＡに送信する必要があるパケットによって引き起こされる、「オンデマンド」ルーティングに依存している。
【００３１】
[0057]  ＡＯＤＶの中心部には経路探索機構がある。経路探索は、発信元ＳＴＡがルーティング情報を持たない別のＳＴＡと発信元ＳＴＡが通信する必要があるときはいつでも引き起される。
【００３２】
[0058]  経路探索の簡略化された工程は、以下の通りである。
（１）発信元ＳＴＡは、ルーティング要求（ＲＲＥＱ）をその近隣者に送信する。
（２）ＲＲＥＱを聞く各近隣者は、ＲＲＥＱに同意してルート応答（ＲＲＥＰ）を返信し、またはＲＲＥＱ測定基準を変更した後、ＲＲＥＱの近隣者に再送信する。
（３）最終的に、ＲＲＥＱは宛先ＳＴＡに到着する。宛先ＳＴＡは、宛先ＳＴＡがＲＲＥＱを受信したその近隣者に逆向きにユニキャストする。
（４）ＲＲＥＰを受信する各ＳＴＡは、各ＳＴＡがＲＲＥＰを受信したＳＴＡへの送りポインタを設定する。送りポインタはＲＲＥＰを発信元に向かって伝達する。
（５）発信元ＳＴＡは、第１のＲＲＥＰの到着時にデータ送信を開始する。データ送信は、データ送信がより良いルートを学習すれば、ルーティング情報を後で更新可能である。
【００３３】
[0059]  図１および図２は、これら現在のシステムにおけるルーティング要求（ＲＲＥＱ）およびルーティング応答（ＲＲＥＰ）用のデータフォーマットを示す。図１には、以下のフィールドを含むＲＲＥＱメッセージが表されている。フレーム制御は、フレームの種類、電源管理情報、および再試行されたフレームに関する情報を含むフィールドである。持続時間は、フレームの持続時間をマイクロ秒で表す。ＲＡフィールドは、近隣ＳＴＡである意図した受信ステーション（ＳＴＡ）を識別するＭＡＣアドレスである。この場合、ＲＡは、ユニキャストにおける近隣ＳＴＡアドレスに設定されている。ＴＡフィールドは、このフレームを送信しているＳＴＡを識別するＭＡＣ送信機アドレスである。ＲＲＥＱ  ＩＥは、以下のサブフィールド、（ａ）発信元(source)（発信元(originator)）ＳＴＡアドレス、（ｂ）発信元シーケンス番号、（ｃ）ブロードキャストＩＤ、（ｄ）宛先（最終）ＳＴＡアドレス、（ｅ）宛先シーケンス番号、（ｆ）測定基準（例えば、ホップカウントまたは通信時間）を含む、ルーティング要求（ＲＲＥＱ）の情報要素（ＩＥ）である。ＦＣＳフィールドは、フレームコンテンツの受信を認証するフレームチェックシーケンスである。
【００３４】
[0060]  図２において、ルーティング応答（ＲＲＥＰ）メッセージは、以下のフィールドを含む。フレーム制御は、フレームの種類、電源管理情報、再試行されたフレームなどに関する情報を含むフィールドである。持続時間は、フレームの持続時間をマイクロ秒で表す。ＲＡフィールドは、近隣ＳＴＡである意図した受信ステーション（ＳＴＡ）を識別するＭＡＣアドレスである。この場合、ＲＡは、ユニキャストにおいて近隣ＳＴＡアドレスに設定されている。ＴＡフィールドは、このフレームを送信しているＳＴＡを識別するＭＡＣ送信機アドレスである。ルーティング応答（ＲＲＥＰ）の情報要素（ＩＥ）は、以下のサブフィールド、（ａ）発信元(source)（発信元(originator)）ＳＴＡアドレス、（ｂ）宛先（最終）アドレス、（ｃ）宛先シーケンス番号、（ｄ）耐用期間、（ｅ）測定基準（例えば、ホップカウントまたは通信時間）を含む情報要素である。ＦＣＳフィールドは、フレームコンテンツの受信を認証するフレームチェックシーケンスである。
【００３５】
[0061]  以下の事項は、ＲＲＥＱ  ＩＥフィールドおよびＲＲＥＰ  ＩＥフィールドのサブフィールドに関する。ブロードキャストＩＤは、発信元が新しいＲＲＥＱを発行するたびに値が増えるカウンタである。したがって、このサブフィールドは、発信元ＳＴＡから特定のＲＲＥＱを一意的に識別する。発信元（宛先）シーケンス番号はカウンタであり、カウンタは、発信元（宛先）への逆方向（順方向）のルートに関する新規な情報を保守するために使用される。ホップカウント測定基準は、ＲＲＥＱがＳＴＡによってその近隣ＳＴＡにブロードキャストされるたびに数が増える。耐用期間は、ＲＲＥＰを受信するノードが、ルートが有効であるとみなす時間である。
【００３６】
[0062]  近隣探索、または局在的な接続管理は、アドホックネットワークおよびメッシュネットワークにおいてルーティングするための基本プロセスである。基本プロセスは、ＳＴＡの「近隣」とも呼ぶこともある接続範囲内にあるノードを、ＳＴＡが知ることができるようにする先取り型ルーティング工程である。ネットワークＳＴＡは、それらの近隣を２つの方法で学習する。（１）近隣は、ＳＴＡが近隣者からブロードキャストを受信するたびに学習され、ＳＴＡは、ＳＴＡがこの近隣者リストを含むことを保証するためにその「近隣者リスト」（ＮＬ）を更新する。（２）それ以外の場合、ＳＴＡは、ＳＴＡの識別情報を含むハローメッセージをその近隣者に定期的にブロードキャストする。いくつかの実装では、各ＳＴＡはまた、いくらかの情報もその近隣者リストからブロードキャストする。ＳＴＡは、ルーティングテーブルを保守するために、ＮＬの知識とＲＲＥＱおよびＲＲＥＰからの情報とを集約する。限定ではなく一例として、各ルートテーブルは、このルートのための宛先、次のホップ、測定基準、能動的な近隣者、およびルートテーブル項目のための有効期限に関する情報を含むことができる。
【００３７】
[0063]  ２．本開示の導入
【００３８】
[0064]  ２．１  ユニキャストにおけるルーティング要求の取り扱い
【００３９】
[0065]  メッシュネットワークにおいて指向性送信によってデータをルーティングする要素は、（１）ユニキャストルーティング要求（ＲＲＥＱ）、（２）ルーティング応答（ＲＲＥＰ）、および近隣者リスト（ＮＬ）である。
【００４０】
[0066]  最先端のルーティングプロトコルのブロードキャスト／マルチキャストＲＲＥＱとは異なり、ユニキャストＲＲＥＱでは、ＲＲＥＱは一度に１つのＳＴＡに向けられる。ＲＲＥＱはビーム形成とともに送信され、そこでネットワークＳＴＡ間にＢＦトレーニングが構成されていると推測される。互換性のために、ＲＲＥＰは最先端のプロトコルで利用されるものと同じにすることができる。近隣者リスト（ＮＬ）は、全てのＳＴＡがその近隣者と共有する近隣ＳＴＡのリストである。
【００４１】
[0067]  ２．２  近隣者リスト発表を介するユニキャストルーティング要求
【００４２】
[0068]  メッシュネットワークの形成は、先取り型および応答型の両方の手順に続く。先取り型の工程では、周期タイマーの満了時に、各ＳＴＡは、近隣者リスト（ＮＬ）情報をそのピアにビーム形成された通信手段で順次送信する。送信されたリストは、このフレームを送信するＳＴＡに対して信頼できるピアＳＴＡのみを含む。信頼できるピアは、ステーション間で発生したと推測されるＢＦトレーニングから判定可能なＳＴＡである。
【００４３】
[0069]  図３は、ＳＴＡのグループ（Ａ〜Ｆ）が同じ近隣にある例示的なアドホック無線ネットワークを示す。以下の節では、応答型ルーティングの例を説明し、この場合、ＳＴＡ  Ａが発信元である一方ＳＴＡ  Ｅが宛先であり、ＳＴＡ  Ｂ、ＣおよびＤが潜在的な中継ＳＴＡであると考えられる。発信元ＳＴＡから宛先ＳＴＡへ各ＳＴＡのＮＬに基づいてＲＲＥＱが伝達する工程は、（ｉ）ＡからＣおよびＡからＢ、（ｉｉ）ＢからＣおよびＢからＤ、（ｉｉｉ）ＣからＤ、ＣからＥ、およびＤからＥである。ＳＴＡ  Ｆは、宛先とは反対の方向にあり、宛先へのこれらのルーティング経路には現れないことに留意されたい。
【００４４】
[0070]  図４は、図３に示したアドホック無線ネットワークのルーティング経路図である。以下の事項は、ＲＲＥＱおよびＲＲＥＰが完全に伝達した後に結果として起こるルーティング経路の非包括的なリストであり、それらは、図中に矢印経路（ａ）Ａ→Ｃ→Ｅ、（ｂ）Ａ→Ｃ→Ｄ→Ｅ、（ｃ）Ａ→Ｂ→Ｄ→Ｅ、（ｄ）Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｅによって示されている。
【００４５】
[0071]  発信元ＳＴＡは、例えば（ａ）Ａ→Ｃ→Ｅのように、宛先ＳＴＡにデータを送信するために単一ルートを選択するＲＲＥＱおよびＲＲＥＰで特定された測定基準に基づいている。図の各ノード（ＳＴＡ）には近隣者が描いてあり、例えば、ＳＴＡ  Ｅにおける近隣者は、ＳＴＡ  ＣおよびＳＴＡＴ  Ｄ（Ｎ（Ｃ、Ｄ））であり、ＳＴＡ  Ｃにおける近隣者はＡ、Ｂ、ＤおよびＥなどである。
【００４６】
[0072]  図５は、例示としてＳＴＡ１、ＳＴＡ２、およびＳＴＡＮとして表されている、多数のステーションのために記憶された情報記録項目を示す例示的な近隣者リストのデータベースを例示する。制限でない例として、各ステーション項目のために記憶されたデータは、リンク品質（例えば、ＳＮＲ）、ＢＬＭＴ、最後のＢＦトレーニング時間、信頼できるピアＳＴＡのＩＤ（例えば、ＩＤ  １、ＩＤ  ２、・・・、ＩＤ  Ｎ）で示されている。
【００４７】
[0073]  図６は、発信元ＳＴＡ（すなわち、ＳＴＡ  Ａ）から宛先ＳＴＡ（すなわち、ＳＴＡ  Ｅ）へのルートを形成する例示的な信号送信シーケンスの例を示す。例示的なＳＴＡ（ＡからＦ）の各々がチャートの頂部に示され、チャートの上部は近隣探索段階の先取り型工程を示し、応答型工程は表の下部に示されている。この例では、先取り型の段階は、周期タイマー満了に応答して入力されることが分かる。タイマーは、ＳＴＡの内側にあるプロセッサ上のようなＳＴＡ内で進んで時間駆動型イベントを判定し、タイマーが満了する（作動する）と処理イベントを起動する。タイマーは、信号送信の先取り型工程を切るために定期的に作動するようにプログラムされている。先取り型段階では、各ＳＴＡは、近隣者リスト（ＮＬ）を信頼できるピアＳＴＡに連絡することが分かる。この例の場合、ＳＴＡ  Ｆは、他のＳＴＡは信頼できるピアＳＴＡではないので、ＳＴＡと通信するのみであることが分かる。
【００４８】
[0074]  チャートの中央部を参照すると、データパケットは、ＳＴＡ  Ｅ行きである発信元ＳＴＡ（ＳＴＡ  Ａ）において利用可能であり、応答型工程は、ＳＴＡ  ＡがＳＴＡ  ＢおよびＳＴＡ  Ｃにルーティング要求（ＲＲＥＱ）を送信するときに開始する。次いで、ＳＴＡ  Ｂは、ルーティング要求（ＲＲＥＱ）をＳＴＡ  ＣおよびＳＴＡ  Ｄの各々に送信する一方、ＳＴＡ  Ｃは、ルーティング要求（ＲＲＥＱ）をＳＴＡ  ＤおよびＳＴＡ  Ｅの各々に送信している。ＳＴＡ  Ｄは、ルーティング要求を受信すると、ルーティング要求をＳＴＡ  Ｅに送信することが分かる。
【００４９】
[0075]  ２．３  信頼できるピアステーションにおける決定
【００５０】
[0076]  無線ネットワークにおいて指向性送信によってプロトコルをルーティングする特有の観点は、どの近隣ＳＴＡがＲＲＥＱを近隣ＳＴＡに送信するほど信頼できるかを決定するために、ＢＦトレーニング情報に依存することである。これは、本開示を以前の働きと区別する重要な要素の１つである。
【００５１】
[0077]  信頼できるピアＳＴＡを決定するとき、帯域幅の使用と宛先へのルーティング経路を形成する確率との間には兼ね合いがある。緩い信頼性条件を使用すると、ＲＲＥＱが多数のＳＴＡに送られる可能性があり、こうして宛先ＳＴＡへのルートが形成される確率が高くなる。しかしながら、より厳しい信頼性条件を使用するとＳＴＡの選択が制限され、それにより宛先ＳＴＡへのルートを形成する際に、オーバーヘッドおよびその帯域幅利用が低下する。
【００５２】
[0078]  図７は、第１のステーション（ＳＴＡ１）と第２のステーション（ＳＴＡ２）との間のセクターレベルスイープ（ＳＬＳ）のビーム形成（ＢＦ）トレーニングプロトコルを示す。第１のステーション（ＳＴＡ１）のための送信セクタススイープイープ（ＴＸＳＳ）が起動器セクタスイープとして見え、別のステーション（ＳＴＡ２）は、それ自体のＴＸＳＳに応答する。次いで、ＳＴＡ１はＳＳＷフィードバックを生成し、これにＳＴＡ２がＡＣＫで応答する。送信セクタスイープ内の各パケットは、カウントダウン表示（ＣＤＯＷＮ）、セクタＩＤ、およびアンテナＩＤを含む。最良のセクタＩＤおよびアンテナＩＤ情報は、セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックパケットおよびセクタスイープ（ＳＳＷ）肯定応答（ＡＣＫ）パケットを通してフィードバックされる。
【００５３】
[0079]  図８Ａおよび図８Ｂは、ＳＳＷフィードバックフレーム（図８Ａ）およびＳＳＷフィードバックフレームのＳＳＷフィードバックフィールド内のビット（図８Ｂ）を示す。図８Ａは、８０２．１１広告規格における、セクタスイープフィードバック（ＳＳＷフィードバック）フレームのためのデータフィールドを描いている。持続時間フィールドは、ＳＳＷフィードバックフレームが関連するビーム形成トレーニング（Ａ−ＢＦＴ）内で送信されるとき０に設定される。それ以外の場合、持続時間フィールドは、現在の割り当ての終了まで、マイクロ秒の時間に設定される。ＲＡフィールドは、ＳＷフィードバックフレームの意図した宛先であるＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＴＡフィールドは、ＳＳＷフィードバックフレームを送信するＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＳＳＷのフィードバックフィールドは以下で説明する。ＢＲＰ要求フィールドは、ＢＲＰプロセスを始めるために必要な情報を提供する。ビーム形成リンク保守フィールドは、ＤＭＧ  ＳＴＡにビームリンク保守時間の値を提供する。ビームリンク保守時間が経過すれば、リンクは準オムニＲｘモードで動作する。図８Ｂには、セクタ選択、ＤＭＧアンテナ選択、ＳＮＲ報告、ポーリング要求フラグ、および予備ビットを備えるＳＳＷフィードバックのサブフィールドが見える。
【００５４】
[0080]  ＢＦトレーニングのセクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックフレームからの２つの重要な測定基準が、本実施形態では、ピアＳＴＡの信頼性に関する決定を実施するために利用可能である。最良のセクタＩＤ、アンテナＩＤ、ＳＮＲおよびビーム形成リンク保守時間情報は、セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックでフィードバックされ、その結果ＳＴＡは、ＢＦトレーニングプロセスを通じて指向性送信に関連する情報を学習する。
【００５５】
[0081]  図８Ｂに見えるＳＮＲ報告フィールドのＳＮＲ値は、直前のセクタスイープ中に最良の品質で受信したフレームからのＳＮＲの値に設定され、ＳＮＲの値は、セクタ選択フィールドに示されている。
【００５６】
[0082]  ビーム形成リンク保守フィールドは、ＤＭＧ  ＳＴＡに、ビームリンク保守時間（ＢＬＭＴ）の値を提供する。ビームリンク保守時間が経過すれば、リンクは準オムニ受信機モードで動作する。ＳＴＡは、リンク信頼性を評価するとき、ＳＮＲおよびＢＬＭＴを特定の値と比較して、近隣ＳＴＡリンクの信頼性を決定することができる。
【００５７】
[0083]  図９は、リンク信頼性関連情報をそのＮＬデータベースに記録するＳＴＡの例示的な実施形態３０である。このプロセスでは、ＳＴＡは、ＢＦトレーニングから得たリンク信頼性情報を近隣者リスト（ＮＬ）に記録する。記録プロセスは、ＢＦトレーニングの完了ごとに起動する。ブロック３２において、処理は、近隣ＳＴＡ「ｍ」でＢＦトレーニング完了に達し、ＳＴＡ「ｍ」の近隣者リスト（ＮＬ）項目がデータベースから検索される（ブロック３４）。ＳＴＡ「ｍ」がＮＬデータベースに項目を有すれば、決定ブロック３６において決定がなされ、次いで読み出し（フェッチ）および書き込みプロセスが後に続いて起こる。項目がなければ、項目を作成するためにブロック３８が実行される。それ以外の場合、項目が存在すれば、ＳＴＡ「ｍ」に関する現時のデータ（現在）は、既存のデータ（以前に収集した）と比較される（ブロック４０）。既存の項目が存在すれば、ＮＬデータベース内の値および信号受信から引き出された値の両方を用いてリンク品質（例えば、ＳＮＲ）が計算され、その結果リンク品質は、時間変化を考慮した値を表すことができる。例えば、リンク品質は、ＮＬデータベース内の値および信号受信から引き出された値の加重総和を採用することによって、ＩＩＲ（無限インパルス応答）フィルタを動作させる値で更新される。ブロック４２において、ＳＴＡ「ｍ」に関するデータは、リンク品質（例えば、ＳＮＲ）、ＢＬＭＴ、および最後のＢＦトレーニング時間などの受信情報で更新／保存され、その後このプロセスは終了する（ブロック４４）。ブロック３４は、ＮＬデータベース３５から情報を受信する一方、ブロック３８および４２は、ＮＬデータベース３５をデータで更新することに留意されたい。
【００５８】
[0084]  図１０は、近隣者リスト情報をそのＮＬデータベースに記録するＳＴＡの例示的な実施形態５０である。近隣ＳＴＡからＮＬを受信すると、ＳＴＡは、その近隣ＳＴＡから受信した近隣者リスト情報をその内部ＮＬに記録する。ブロック５２では、ＮＬを近隣ＳＴＡ「ｍ」から受信し、ＳＴＡ「ｍ」のＮＬデータベース項目をＮＬデータベース５５から検索する（ブロック５４）。データベースにＳＴＡ「ｍ」に関するＮＬ項目があれば、決定５６を行う。項目は、存在しなければブロック５８で作成され、それ以外の場合、現時の項目（現在）は、データベースに存在する項目（以前に収集した項目）と比較される。先述したように、ＮＬ項目のデータの一部は、ＮＬの値および信号受信から引き出した値の両方を参照して更新することができる。ブロック６２において、データは、リンク品質（例えば、ＳＮＲ）、および信頼できるピアＳＴＡのＩＤ（すなわち、ＩＤ１、ＩＤ２、・・・ＩＤＮ）を含むＳＴＡ「ｍ」について更新／保存され、次いでプロセスは終了する（ブロック６４）。
【００５９】
[0085]  図１１はＳＴＡの例示的な実施形態７０であり、ＳＴＡは、ＮＬ情報をその信頼できる近隣ＳＴＡに送信する。ブロック７２におけるループで始まって、ＮＬタイマーが満了したかどうかの判定を行う。ＮＬタイマーが満了していなければ、ＮＬタイマーは、後で別のチェックに備えてブロック７２に戻るために値を増やす（ブロック７４）。ＮＬタイマーの満了後、次にブロック７６において、ＮＬデータが、このステーションに関してＮＬデータベース７５から検索され、「Ｍ」個の信頼できるピアＳＴＡが見つかる（ブロック７７）。信頼できるピアのリストは、次に、「Ｎ」個のピアのリンクでランク付けされる（ブロック７８）。「ｎ」に関するカウンタ値は、次にゼロに初期化される(ブロック８０)（０ピアリンクを示す）。信頼性のあるピアリンクの数「Ｎ」をこのカウンタ値「ｎ」と比較するチェックを行う。値「ｎ」が「Ｎ」未満であれば、ブロック８４、８６、８８を備えるループが、信頼できるピアリンクの各々について（ｎ≧Ｎになるまで）実行される。このループの工程８４において、送信ビーム形成はｎ番目の近隣者に向けられ、ｎ番目の近隣者にＮＬが送信され（ブロック８６）、その後信頼性のあるピアカウンター「ｎ」が進み（ブロック８８）（ｎ＝ｎ＋１）、その後ループ出口チェックが再び実施される（ブロック８２）。これは、ＮＬが信頼できる各々のピア近隣ＳＴＡに送信されるまで続く。
【００６０】
[0086]  図１２は、図１１のブロック７７に示され信頼できるピアに関する決定を行う例示的な実施形態９０を示し、実施形態９０は、図１２に具体的な実施形態で拡大して詳細に示されている。ＮＬには最大で「Ｍ」個のピアＳＴＡが存在し得ることに留意されたい。処理はブロック９２で始まり、次に値「ｍ」を値ゼロ（０）などに初期化する（ブロック９４）。値「ｍ」が「Ｍ」未満であるかどうかの判定９６を行い、こうしてＮＬデータベース内のＭ個のピアの全てがチェックされたかどうかが判定される。ｍがＭより小さくなければ、全てのピアが処理されており、実行が終了する（ブロック９８）。それ以外の場合、より多くのピアを処理する必要があり、実行はブロック１００に進んでリンク品質（例えば、ＳＮＲ）およびＢＦトレーニングからの経過時間をチェックして、リンク品質情報がどれだけ最近であるかを評価する。特に、決定は、ＳＮＲが選択した閾値（α）未満であるか、ＢＦトレーニングの時間経過値が選択された閾値（β）を越えたかどうかを判定する。これらの条件の何れかが存在すれば、ピアＳＴＡ  ｍは信頼できないピアとして選出される（ブロック１０２）。それ以外の場合、ピアＳＴＡ  ｍは信頼できるピアとして選出される（ブロック１０４）。次いで、実行がループの頂部のブロック９６に戻る前に、ブロック１０６を実行してピアカウンター値ｍの値を増やす。上図では、αはＳＮＲ値に対する閾値である一方、βはＢＭＬＴに依存する信頼性閾値であり、βはＢＭＬＴ未満である必要があることに留意されたい。１つの実施形態では、βは１／２ＢＭＬＴに設定されている。
【００６１】
[0087]  図１３は、図１１のブロック７８に示されたＮ個のピアＳＴＡのランク付けリンクの例示的な実施形態１１０を示し、実施形態１１０は、図１３に具体的な実施形態で拡大して詳細に示されている。実行がブロック１１２で始まり、ループカウンタ値「ｎ」が初期化される（ブロック１１４）。値「ｎ」がＮＬデータベースのピアの数「Ｍ」よりも小さいかどうかを判定する（ブロック１１６）。ｎがＭ未満でなければ、ループを通る1回分の周期が完了し、ブロック１１８が実行されてランク付けによって上位Ｎ個のピアＳＴＡを精選して処理は終了する（ブロック１２０）。それ以外の場合、実行はブロック１２２に進み、そこでｎ番目のＳＴＡが信頼できるとして選出されているかどうかチェックする。ＳＴＡが信頼できれば、実行はブロック１２４に進み、ｎ番目の信頼できる近隣ＳＴＡのＳＮＲおよびＴBFが検索される。次に、ブロック１２６において、重み付け係数（λ）、および多数の量子化レベルに関する値（Ｑ）が設定される。ブロック１２８において、切り上げ［真値／（変動範囲／Ｑ）］として判定された量子化された値で
2019526212.tif 000003
および
2019526212.tif 000004
が判定される。その後、ＳＴＡ  ｎへのリンクに関する品質として期待されているＷnが、
【数１】
2019526212.tif 000005
として判定される（ブロック１３０）。次いで、値Ｗnは、ｎ番目のＳＴＡランクの並べ替えを更新するために使用される（ブロック１３２）。次に、ループカウンタがｎ＝ｎ＋１のように値が増え（ブロック１３４）、実行はブロック１１６においてループの先頭に戻る。再度決定ブロック１２２を参照して、ｎ番目のＳＴＡが信頼できるとして選出されていなければ、実行はこの増分ブロック１３４に移動してこのＳＴＡをスキップし、ブロック１１６において次のＳＴＡに進む。
【００６２】
[0088]  以下の事項は、上記リンクのランク付けを詳しく説明する。Ｗをランク付け測定基準と仮定し、測定基準は、あるＳＴＡとそのＮ個の信頼できる近隣ＳＴＡの全てとの間のリンクの予期された品質を定量的に記述する。次いで、値「Ｗ」は、例えば、ＳＮＲとＢＦトレーニング（ＴＢＦ）からの経過時間との重み付きマッピングとして引き出すことができる。一例として、１つの実施形態は、各近隣ＳＴＡについてこのランク付け測定基準を実装する。
【数２】
2019526212.tif 000006
式中、λは０と１との間の重み付け係数であり、重み付け係数は、ＳＮＲに基づいたランク付け対ＢＦからの時間を均衡させる一方、
2019526212.tif 000007
および
2019526212.tif 000008
は、それぞれＳＮＲおよび
2019526212.tif 000009
の量子化されたバージョンである。
上記判定を実装するために、ＳＮＲダイナミックレンジおよびＢＦトレーニング
2019526212.tif 000010
からの時間レンジ［０、ＢＬＭＴ］を各々Ｑレベルに量子化する場合を考える。一例として、λ＝０．６と仮定し、すなわち、判定は、Ｗを計算するためにＳＮＲに
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よりもわずかに多く重み付けする。さらに、Ｑ＝８レベルを仮定し、それによりＳＮＲ値および
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レベルの両方を各々３ビットで表すことが可能になる。ＳＮＲダイナミックレンジが４０ｄＢであり、ＳＮＲ＝１２と仮定すると、ＳＮＲの場合に以下の式が得られる
2019526212.tif 000013
である。同様に、
2019526212.tif 000014
のとき、
2019526212.tif 000015
である。結果は、重み付けランク付け測定基準
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である。
【００６３】
[0089]  図１４は、ＮＬフレームに含まれている近隣者リスト（ＮＬ）ＩＥの例示的な実施形態を示す。代わりに、近隣者リストＩＥは、例えばビーコンフレーム、セクタスイープフレームなどの一般的な管理フレームのような、異なるフレームにピギーバックすることができる。近隣者リスト（ＮＬ）の情報要素（ＩＥ）コンテンツは、以下のものを含むことができる。情報要素ＩＤ（ＩＥ  ＩＤ）は、ＳＴＡによってＮＬ発表ＩＥとして解釈されるビット数である。長さの値はＩＥのバイトの長さである。近隣ＳＴＡ  ＩＤフィールドは、近隣ＳＴＡ  ＩＤの順序付きリストである。ＳＴＡ１  ＩＤは、最も信頼できるピアＳＴＡのＩＤであり、ＳＴＡ２  ＩＤは、２番目に信頼できるピアＳＴＡのＩＤであり、最も信頼性の低いピアＳＴＡのＩＤであるＳＴＡ  Ｎ  ＩＤまでずっと続く、近隣者の測定基準フィールドは、対応するランク付け測定基準（Ｗ）であり、ランク付け測定基準（Ｗ）は、ＳＴＡとその近隣ＳＴＡとの間のリンクの予期される品質を定量的に記述する。Ｗ１は、このＮＬ  ＩＥでフレームを送信するＳＴＡとＳＴＡ１との間のリンク品質に対応するランク付け番号値である。Ｗ２は、このＮＬ  ＩＥでフレームを送信するＳＴＡとＳＴＡ２との間のリンク品質に対応するランク付け番号値である。ＷNまで下がるＷ値は、最大でＳＴＡ  Ｎまで提供される。
【００６４】
[0090]  ２．４  宛先ＳＴＡへのルートの探索
【００６５】
[0091]  全てのＳＴＡは、ルート探索プロセスの出力としてルーティングテーブルを構築および管理する。ＳＴＡは、ＮＬデータベースのデータをマッピングし、受信したＲＲＥＱフレームおよびＲＲＥＰフレームを処理することによってルーティングテーブルを構築する。ルーティングテーブルに保存可能な情報は、（ａ）発信元ＳＴＡアドレスおよび宛先ＳＴＡアドレスによって定まるテーブル項目、（ｂ）発信元ＳＴＡのシーケンス番号および宛先ＳＴＡのシーケンス番号、（ｃ）部分的な送り（発信元から宛先への）ルーティング経路、（ｄ）部分的な戻り（宛先から発信元への）ルーティング経路および対応する測定基準、（ｅ）ルーティング経路の作成時刻、（ｆ）ルートテーブル項目の有効期限を含む。
【００６６】
[0092]  図１５Ａおよび図１５Ｂは、ＲＲＥＱ送信（図１５Ａ）およびＲＲＥＱ受信（図１５Ｂ）の例および処理を示す。図１５Ａに示すように、ＳＴＡが送信パケットを待ち行列に入れ、パケットの宛先ＳＴＡへの能動的なルートがないとき、ＳＴＡは、ＲＲＥＱ送信プロセスを起動する。図１５ＡにＲＲＥＱ送信の例示的な実施形態１５０が示され、実施形態１５０では、ブロック発信元ＳＴＡ待ち行列が宛先ＳＴＡ「Ｄ」向けのパケットを受信し（ブロック１５２）、その後ＲＲＥＱが伝達される（ブロック１５４）（図１６により詳しく示されている）。
【００６７】
[0093]  ＳＴＡがその近隣ＳＴＡからＲＲＥＱを受信すると、ＳＴＡは、ＲＲＥＱ起動器ＳＴＡへの候補ルートを更新する。その後、ＳＴＡは、候補ルートがＲＲＥＱのＳＴＡの宛先であるかどうかチェックする。候補ルートが宛先であれば、ＳＴＡは、ルーティング応答（ＲＲＥＰ）で応答する。候補ルートが宛先でなければ、ＳＴＡは、ＲＲＥＱをその近隣ＳＴＡに伝達する。図１５ＢにＲＲＥＱ受信の実施形態１６０が示され、ブロック１６２には、ＳＴＡがＲＲＥＱを受信し、ＰＰＲＥは、ＳＴＡ「Ｓ」によって起動され、近隣ＳＴＡ「Ｐ」から受信し、ＳＴＡ「Ｄ」を宛先とすることが示されている。次いで、ブロック１６４において、ＳＴＡは、リンク測定基準値をＲＲＥＱの測定基準値に累算する。ブロック１６６において、測定基準が最小であれば、ＳＴＡは、そのルーティングテーブル内に「Ｐ」を、「Ｓ」に向かうルート（次のホップ）として記録する。次いで、ブロック１６８において、このＳＴＡがＲＲＥＱのＳＴＡ「Ｄ」（宛先ＳＴＡ）であるかどうかを判定する決定を行う。このＳＴＡが宛先ＳＴＡであれば、ＳＴＡはＲＲＥＰで返信する（ブロック１７０）。それ以外の場合、このＳＴＡがＲＲＥＱの宛先でなければ、ブロック１７２において、ＲＲＥＱは、宛先ＳＴＡに向かって別の近隣者に伝達する。
【００６８】
[0094]  図１６は、ＲＲＥＱを伝達する（図１５Ａのブロック１５４で先述した）例示的な実施形態１９０を示しており、伝達はここでより詳しく説明する。処理は、ブロック１９２で始まり、次いでＮＬデータベース１９５からの検索を実施する（ブロック１９４）。次のホップ判定を行い（ブロック１９６）、それにより次のホップを到達させるべき宛先の場所が決定される（宛先へのルート上にあるＳＴＡを選択する）。ブロック１９８において、宛先ＳＴＡへの可能なルートがあるかどうかを判定するための決定を行う。ルートが見つからなければ、プロセスはブロック２０２に進み、そこでプログラミングがフォールバックし、代わりのルーティングプロトコルを選択して実行が終了する（ブロック２０４）。それ以外の場合、可能なルートが見つかれば、ＳＴＡカウンタ「ｎ」が初期化され（ブロック２００）（例えば、ｎ＝０）、次いでループカウンタ上でｎ個の近隣者の全てが処理されたかどうかを判定するチェックを行う（ブロック２０６）。したがって、ｎが近隣者の数Ｎよりも少なければ、実行はブロック２０８に進み、ｎ番目の近隣者に向かってＢＦ重み付けが適用され、引き続いて部分的に更新された受信ＲＲＥＱフレームのコピーをｎ番目の近隣者に向かって送信する（ブロック２１０）。次いで、近隣者カウンタは、値を増やし（ブロック２１２）、ループチェックを再度実行する（ブロック２０６）。
【００６９】
[0095]  図１７は、図１６においてブロック１９６として見えた次のホップ判定工程をより詳しく説明する例示的な実施形態２３０である。この次のホップ判定プロセスでは、ＲＲＥＱがＮ個の近隣ＳＴＡに送信され、処理はブロック２３２で始まり、それによりループ制御は初期状態（例えば、Ｎ＝０、ｎ＝０）に起動化される（ブロック２３４）。ブロック２３６において、近隣者カウントｎがＮＬデータベース内のピアの数である「Ｍ」未満であるかどうかチェックする。この条件が満たされなければ、プロセスは終了する（ブロック２３８）。初期パスでは、この基準は、近隣者カウントがゼロの場合にのみ失敗する。その後、この基準は、その後のパスでカウント値ｎがＮＬからの近隣者カウントに達したときのみ失敗する。それ以外の場合、ルーピングは完了せず、値「ｍ」は、ＮＬデータベースからｎ番目の近隣者をロードされる（ブロック２４０）。ブロック２４２において、ＳＴＡ「ｍ」がＲＲＥＱの宛先ＳＴＡ（「Ｄ」）であるかどうかをチェックする。ＳＴＡ「ｍ」が宛先であれば、実行はブロック２５０に直接進み、ブロック２５０は「ｍ」をＳＴＡとして選出してＲＲＥＱを伝達し、その後ループの頂部のブロック２３６に戻る前に、ブロック２５２におけるＮ＝Ｎ＋１、ブロック２５４におけるｎ＝ｎ＋１のように、ループカウンタが値を増やす。ここでブロック２４２を検討すると、「ｍ」が宛先ＳＴＡ（「Ｄ」）でないとき、ブロック２４４を実行し、リンク品質が閾値以下であるかどうか、またはリンク状態における最後の更新からの時間が閾値以上であるかどうか［（ＳＮＲ＜αまたはＴ＞β）］をチェックする。リンク品質が十分でかつ時宜を得ていれば、ブロック２４６を実行して、宛先（「Ｄ」）ＳＴＡである信頼できるピアをＳＴＡ「ｍ」が有するかどうかをチェックする。このピアが宛先を含めば、実行はブロック２５０に進み、「ｍ」をＲＲＥＱを伝播するためのＳＴＡとしてみなし、次いで前述したようにループカウントの更新を継続する。それ以外の場合、ブロック２４６において、信頼できるピア「ｍ」が宛先ＳＴＡ（「Ｄ」）を含まないことが分かれば、ブロック２５６を実行して、信頼できるピア「ｍ」が信頼できるピアＳＴＡとして「Ｄ」を含む、ＳＴＡを含むかどうかをチェックする。これらのピアが宛先ＳＴＡ（「Ｄ」）につながっていなければ、ブロック２５８に進んでＳＴＡカウンタが値を増やし、メインループの頂部のブロック２３６に戻る。ブロック２５６において、これらのピアＳＴＡが宛先ＳＴＡ（「Ｄ」）を含むＳＴＡを含むことが分かれば、実行はブロック２５０に進み、ＲＲＥＱを伝達させるためにこの「ｍ」ＳＴＡを選び出す。次に決定ブロック２４４を再び考慮して、リンク品質が低い、またはリンク情報を得てからの経過時間が長すぎる（すなわち、リンクが新鮮でない可能性がある）ことが分かれば、ブロック２５８に進んでＳＴＡカウンタの値を増やし、メインループの頂部のブロック２３６に戻る。
【００７０】
[0096]  図１８は、ＲＲＥＰ受信側のＳＴＡ処理の例示的な実施形態２７０である。ブロック２７２において、ＳＴＡは、ＳＴＡ「Ｓ」宛ての近隣ＳＴＡ「Ｐ」によって送信された宛先ＳＴＡ「Ｄ」から応答したＲＲＥＰを受信する。次いで、ブロック２７４において、ＳＴＡは、そのルーティングテーブル内に、「Ｐ」を宛先ＳＴＡ「Ｄ」に向かうルート（次のホップ）として記録する。ブロック２７６において、ＳＴＡがＲＲＥＰ内の発信元ＳＴＡ「Ｓ」であるかどうかをチェックする。ＳＴＡがこの発信元であれば、ブロック２７８において、ＳＴＡは、宛先へのルートが解決しているため、待ち行列に入れたパケット送信を開始する。それ以外の場合、ＳＴＡがこの発信元ＳＴＡ「Ｓ」でなければブロック２８０を実行し、ＳＴＡは、ルーティングテーブル項目をＳＴＡ「Ｓ」に向かって検索し、ＲＲＥＱを最高の測定基準で受信した、対応するルート（次のホップ）ＳＴＡを精選する。次いで、工程２８２において、ＳＴＡは、ＳＴＡ「Ｓ」に向かうルート（次のホップ）がルーティングテーブルに記録されていることを確認する。その後、ＳＴＡが送信ＢＦ重み付けを次のホップＳＴＡに向かって適用するブロック２８４を実行し、ブロック２８６において、ＳＴＡは、受信したＲＲＥＱのコピーを次のホップＳＴＡに送信する。
【００７１】
[0097]  ２．５  簡素化されたユニキャストベースにおけるルーティング要求の概要
【００７２】
[0098]  以前のユニキャストルーティング方式は、先取り型ネットワーク探索段階と、ユニキャストのルーティング要求が複数のＳＴＡによって送信される反応型ルーティング段階とから構成されている。この方式は、発信元から宛先への優先ルートを探索することができる。しかしながら、信号送信および遅延が過度であるという欠点がある。ユニキャストベースのルーティング要求の別の実施形態では、以下のことを実施する。（１）近隣者探索段階は省略している。（２）発信元ＳＴＡは、以前に検討したランク付けプロセスに従って、近隣ＳＴＡ１に最強のリンク測定基準でルーティング要求を最初にユニキャストする。（３）最終宛先がＳＴＡ１近隣者のリスト内にあれば、ＳＴＡ１は、ルーティング要求を宛先ＳＴＡに送る。それ以外の場合、ＳＴＡ１は、ルーティング拒否信号を発信元ＳＴＡに戻す。（４）ルーティング拒否を受信すれば、発信元ＳＴＡは、リンク測定基準に依存する順序で近隣ＳＴＡへのユニキャストルーティング要求を保ち、これは、発信元ＳＴＡがルーティング応答を受信し、または発信元ＳＴＡが最終宛先への２ホップルートがないとみなして現在のデータパケットを廃棄するまで行う。上記手法には、手法が２ホップルーティングでのみに働くという制限がある。しかしながら、この制限は、遅延に敏感な種類の適用では依然として有利であり得る。
【００７３】
[0099]  図１９は、上述した２ホップのルーティングプロトコルについて近隣ＳＴＡにルーティング要求を送信する、例示的な信号送信シーケンスを示す。例示的なＳＴＡ（Ａ〜Ｆ）の各々は、図表の頂部に示されている。左上角では、発信元ＳＴＡ  Ａがパケットを受信して、ルーティング要求を近隣ＳＴＡ  Ｆに最も信頼できるリンクで送信する。次いで、ＳＴＡ  Ｆはルーティング拒否で応答し、それに対してＳＴＡ  Ａは、ルーティング要求を別の近隣者、この場合はＳＴＡ  Ｃに送信する。ＳＴＡ  Ｃは、ＳＴＡ  Ｃには宛先ＳＴＡ  Ｅへの接続があることを見出し、ルーティング要求をＳＴＡ  Ｅを宛先として送信する。ＳＴＡ  Ｅはルーティング応答を送信し、そのＳＴＡ  Ｃは、次いでルーティング応答をＳＴＡ  Ａに返信する。
【００７４】
[0100]  図２０は、簡素化された発信元ＳＴＡユニキャストベースのルーティング要求の例示的な実施形態２９０を示す。ブロック２９２において、発信元ＳＴＡ待ち行列は、近隣者のリスト（ＮＬ）にない宛先向けのパケットを受信し、ＳＴＡは、Ｎ個のピアＳＴＡのリンクをランク付けする（ブロック２９４）。近隣ステーションのカウンタ「ｎ」は、実行ループの頂部のブロック２９８に入る前に初期化される（ブロック２９６）。ブロック２９８において、発信元ＳＴＡは、ユニキャストモードにおいてルーティング要求を近隣グＳＴＡにｎ番目の最良リンクで送信する。発信元ＳＴＡは、近隣ＳＴＡからの応答を受信して処理する（ブロック３００）。応答がルーティング拒否であるかどうかを判定する（ブロック３０２）。ルーティングが拒否されなければ、ブロック３１０を実行して、発信元ＳＴＡがルーティング応答を処理し、送信用のデータパケットを準備する。それ以外の場合、ルーティング要求が拒否されれば、ブロック３０４を実行して、未チェックの近隣ＳＴＡが存在するかどうか（ｎ＜Ｎであるか？）を決定する。ブロック３０４において、全ての近隣者がチェックされていると判定されれば（ｎ＜Ｎではない）、処理はフォールバックし、代わりのルーティングプロトコルを選択する（ブロック３０６）。それ以外の場合、未チェックの近隣者が存在すれば、「近隣者」カウンタが値を増やし（ブロック３０８）（ｎ＝ｎ＋１）、処理はループの頂部のブロック２９８に至る。
【００７５】
[0101]  図２１は、受信側ＳＴＡについて簡素化されたルーティング要求処理の例示的な実施形態３３０を示す。ブロック３３２において、ＳＴＡ（受信者）はルーティング要求を受信し、このＳＴＡがルーティング要求における最終の宛先ＳＴＡ「Ｄ」であるかどうかを決定する（ブロック３３４）。これが最終の宛先ＳＴＡであれば、ブロック３３６を実行して、ＳＴＡは、ＳＴＡがルーティング要求を受信したＳＴＡにルーティング応答フレームを送信する。それ以外の場合、ブロック３３４において、ＳＴＡが宛先ＳＴＡではないと判定されれば、宛先ＳＴＡ「Ｄ」が近隣ＳＴＡであるかどうかを判定する決定ブロック３３８に入る。それが近隣者であれば、ＳＴＡがルーティング要求を宛先ＳＴＡに送るブロック３４２を実行する。それ以外の場合、ＳＴＡの近隣者に宛先ＳＴＡがないことが分かったので、ＳＴＡが発信元ＳＴＡにルーティング拒否を送るブロック３４０を実行する。
【００７６】
[0102]  図２２は、単一入力−単一出力（ＳＩＳＯ）ステーション（ＳＴＡ）ハードウェア構成の例示的な実施形態３５０を示す。信号３５２は、内部バス３５６を介して連結されていることが分かる、通信リンクまたは入力／出力接続３５４によって送信／受信される。バス３５６は、メモリ３５８、送信（ＴＸ）データプロセッサ３６０、制御装置（例えば、コンピュータプロセッサ）３６２、および受信機（ＲＸ）データプロセッサ３６４を相互接続している。変調器／復調器３６６は、ＴＸデータプロセッサ３６０からの出力を受信するその変調器と、ＲＸデータプロセッサ３６４への出力を生成するその復調器とを備えて示されている。変調器／復調器３６６は、複数のビーム形成アンテナ３７０で構成されたアナログ空間プロセッサ３６８に連結されている。
【００７７】
[0103]  ステーションがビーム形成を動作させて送信信号にするとき、使用するビームパターンは、ＴＸデータプロセッサ３６０から変調器／復調器３６６に命令される。変調器／復調器は、与えられたコマンドを解釈し、アナログ空間プロセッサ３６８に供給されるコマンドを生成する。その結果、アナログ空間プロセッサ３６８は、その送信アンテナ素子の各々において位相をシフトさせて、命令されたビームパターンを形成する。ステーションがビーム形成を動作させて受信信号にするとき、使用するビームパターンは、制御装置３６２およびＲＸデータプロセッサ３６０から変調器／復調器３６６に命令される。変調器／復調器は、与えられたコマンドを解釈し、アナログ空間プロセッサ３６８に供給されるコマンドを生成する。その結果、アナログ空間プロセッサ３６８は、その受信アンテナ素子の各々において位相をシフトさせて、命令されたビームパターンを形成する。ステーションが信号を受信するとき、受信された信号は、アナログ空間プロセッサ３６８、変調器／復調器３６６、およびＲＸデータプロセッサ３６４を介して制御装置３６２に供給される。上述したように、制御装置３６２は、受信信号のコンテンツを判定し、適切な応答を引き起こし、情報をメモリ３５８に記憶する。近隣者リストのデータベースは、メモリ３５８に記憶され、制御装置３６２によってフェッチされる。上述した管理フレーム、交換されたパケットの全ては、制御装置３６２によって判定されおよび生成される。パケットが、ＮＬデータベースまたはルーティング情報を管理するためにアクションへの応答として電波を通して送信されるとき、制御装置３６２によって生成されたパケットは、ＴＸデータプロセッサ３６０および変調／復調器３６６を介してアナログ空間プロセッサ３６８に供給されるが、上述したように、送信するビームパターンは同時に制御される。
【００７８】
[0104]  図２３は、多数入力−多数出力（ＭＩＭＯ）ステーション（ＳＴＡ）ハードウェア構成の例示的な実施形態３９０を示す。信号３９２は、内部バス３９６によって連結して示される通信リンクまたは入力／出力接続３９４によって送信／受信される。バス３９６は、メモリ３９８、送信（ＴＸ）データプロセッサ４００、制御装置（例えば、コンピュータプロセッサ）４０２、および受信機（ＲＸ）データプロセッサ４０４を相互接続している。制御装置４０２に追加のプロセッサが連結され、送信空間（ＴＸ）プロセッサ４０８および受信機（ＲＸ）空間プロセッサ４０６として例示されている。ＴＸ空間プロセッサおよびＲＸ空間プロセッサに変調器／復調器４１０ａ〜４１０ｎが連結され、各変調器／復調器は、次にその複数のビーム形成アンテナ４１４でアナログ空間プロセッサ４１２に連結されている。
【００７９】
[0105]  ステーションがビーム形成を動作させて送信信号にするとき、使用するビームパターンおよびＭＩＭＯ構成は、変調器／復調器４１０ａ〜４１０ｎについてＴＸデータプロセッサ４００からＴＸ空間プロセッサ４０８に命令され、変調器／復調器４１０ａなどは、与えられたコマンドを解釈し、アナログ空間プロセッサ４１２に供給されるコマンドを生成する。その結果、アナログ空間プロセッサ４１２は、その送信するアンテナ素子の各々において位相をシフトさせて、命令されたビームパターンおよびＭＩＭＯ構成を形成する。ステーションがビーム形成を動作させて受信信号にするとき、使用するビームパターンは、制御装置４０２およびＲＸデータプロセッサ４０４から変調器／復調器４１０ａ〜４１０ｎに命令され、変調器／復調器４１０ａなどは、所定のコマンドを解釈し、アナログ空間プロセッサ４１２に供給されるコマンドを生成する。その結果、アナログ空間プロセッサ４１２は、その受信アンテナ素子の各々において位相をシフトさせて、ＭＩＭＯ構成で命令されたビームパターンを形成する。ステーションが信号を受信すると、受信信号は、アナログ空間プロセッサ４１２、変調器／復調器４１０ａ〜４１０ｎ、およびＲＸデータプロセッサ４０４を介して制御装置４０２に供給される。上述したように、制御装置４０２は、受信信号のコンテンツを判定し、適切な応答を引き起こし、情報をメモリ３９８に記憶する。近隣者リストデータベースは、メモリ３９８に記憶され、制御装置４０２によってフェッチされる。上述した管理フレーム、交換されたパケットの全ては、制御装置４０２によって決定されおよび生成される。パケットが、ＮＬデータベースまたはルーティング情報を管理するために、アクションへの応答として伝達するとき、制御装置４０２によって生成されたパケットは、ＴＸデータプロセッサ４００、空間プロセッサ４０８、および変調／復調器４１０ａから４１０ｎによってアナログ空間プロセッサ４１２に供給されるが、上述したように送信ビームパターンは同時に制御される。
【００８０】
[0106]  提示された技術に記載された拡張は、無線ネットワーク通信のために構成された様々なピア装置内で容易に実装することができる。無線ネットワーク通信ピア装置は、１つまたは複数のコンピュータプロセッサ装置（例えば、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、マイクロ制御装置、コンピュータ機能内蔵ＡＳＩＣなど）と、指令を記憶している関連するメモリ（例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、コンピュータ可読媒体など）とを実装することが好ましく、それによりメモリに記憶されたプログラミング（指令）は、本明細書に記載された様々な処理方法の工程を実施するために、プロセッサ上で実行可能であることも理解されたい。
【００８１】
[0107]  コンピュータ装置および記憶装置は、説明を簡単にするために大部分の図には示されておらず、その理由は、当業者は、ネットワーク通信に関連する工程を実施するためのコンピュータ装置の使用を認識するからである。提示された技術は、メモリおよびコンピュータ可読媒体に関して、これらが非一時的であるために一時的な電子信号を構成しない限り、非限定的である。
【００８２】
[0108]  本技術の実施形態は、本明細書において、本技術の実施形態による方法およびシステムのフローチャート説明図、ならびに／あるいは手順、アルゴリズム、工程、動作、公式、あるいは他のコンピュータによる表現を参照して説明することができ、それらはまた、コンピュータプログラム製品として実装可能である。これに関連して、フローチャートの各ブロックまたは各工程、およびフローチャートにおけるブロック（および／または工程）の組み合わせ、ならびに任意の手順、アルゴリズム、工程、動作、公式、またはコンピュータによる表現は、ハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアのような様々な手段によって実装可能であり、ハードウェアなどは、コンピュータ可読プログラムコードで具体化された１つまたは複数のコンピュータプログラム指令を含む。理解されるように、そのような任意のコンピュータプログラム指令は、１つまたは複数のコンピュータプロセッサによって実行することができ、コンピュータプロセッサは、限定されないが汎用コンピュータまたは専用コンピュータ、あるいは機械を製造するための他のプログラム可能処理装置を含み、結果としてコンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置上で実行するコンピュータプログラム指令は、特定された機能を実装する手段を生成する。
【００８３】
[0109]  したがって、本明細書に記載されたフローチャートのブロック、手順、アルゴリズム、工程、動作、公式、またはコンピュータによる表現は、特定の機能を実施するための手段の組み合わせと、特定の機能を実施するための工程の組み合わせと、特定の機能を実施するために、コンピュータ可読プログラムコード論理手段で具体化されたようなコンピュータプログラム指令とを使用する。本明細書に記載されたフローチャート説明図の各ブロック、ならびに任意の手順、アルゴリズム、工程、動作、公式、またはコンピュータによる表現およびこれらの組み合わせは、専用のハードウェアベースのコンピュータシステムによって実装可能であり、コンピュータシステムは、特定の機能または工程、あるいは専用ハードウェアとコンピュータ可読プログラムコードとの組み合わせを実施する。
【００８４】
[0110]  さらに、コンピュータ可読プログラムコードで具体化されるようなこれらのコンピュータプログラム指令はまた、１つまたは複数のコンピュータ読取可能メモリまたは記憶装置に記憶することができ、コンピュータ可読メモリなどは、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置が特定の方法で機能するように指令可能であり、結果としてコンピュータ可読メモリまたは記憶装置に記憶された命令が、フローチャートのブロックで特定された機能を実装する指令手段を含む製造品を生成する。コンピュータプログラム指令はまた、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置によって実行され、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置上で一連の動作工程を実施してコンピュータ実装プロセスを生成し、結果としてコンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置上で実行する指令が、フローチャート、手順、アルゴリズム、工程、動作、公式またはコンピュータによる表現を、ブロック内で特定された機能を実装するための工程を提供する。
【００８５】
[0111]  本明細書において使用する「プログラミング」または「プログラム実行可能」という用語は、１つまたは複数のコンピュータプロセッサによって実行可能でかつ本明細書に記載された１つまたは複数の機能を実施する、１つまたは複数の指令を指すことをさらに理解されたい。指令は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで具体化することができる。指令は、非一時的な媒体内の装置に局在的に記憶可能であり、またはサーバなどに遠隔で記憶可能であり、あるいは指令の全てまたは一部を局在的にかつ遠隔で記憶可能である。遠隔で記憶された指令は、ユーザ起動によって装置にダウンロード（プッシュ配信）可能であり、または１つまたは複数の要因に基づいて自動的にダウンロード（プッシュ配信）可能である。
【００８６】
[0112]  本明細書において使用するように、プロセッサ、コンピュータプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、およびコンピュータという用語は、指令を実行することができ、しかも入力／出力インタフェースおよび／または周辺装置と通信することができる装置を示すための同義語として使用され、プロセッサ、コンピュータプロセッサ、ＣＰＵおよびコンピュータという用語は、単一または複数の装置、単一コア装置および多数のコア装置、ならびにそれらの変形を包含することを意図している。
【００８７】
[0113]  本明細書における記載から、本開示は、限定されないが以下を含む複数の実施形態を包含することが理解される。
【００８８】
[0114]  １．指向性送信を有する無線ネットワークにおいてルーティングプロトコルを介して通信するための装置であって、（ａ）無線ネットワークを通じてピアステーションと通信するように構成された送受信機と、（ｂ）送受信機に連結されたコンピュータプロセッサと、（ｃ）コンピュータプロセッサによって実行可能な指令を記憶している非一時的なコンピュータ可読メモリとを備え、（ｄ）指令は、コンピュータプロセッサによって実行されるとき、（ｄ）（ｉ）近隣無線装置間のビーム形成（ＢＦ）トレーニングフィードバック測定基準を利用して信頼できるピアステーションを識別すること、（ｄ）（ｉｉ）ユニキャスト送信モードにおいて信頼性のあるピアステーションにルーティング探索メッセージを送信すること、（ｄ）（ｉｉｉ）ユニキャスト送信モードにおいて、ネットワーク上のピアステーション間に近隣探索リストを広めること、および（ｄ）（ｉｖ）送信元と宛先ステーションとの間の最良ルートを引き出すルーティングテーブルを構築することを備える工程を実施し、ルーティングテーブルを使用してメッセージが、発信元ピアステーションから中間ピアステーションを経て宛先ピアステーションに一定のルートで送り可能である装置。
【００８９】
[0115]  ２．ルーティング要求を特定の順序で送信するために、ビーム形成（ＢＦ）トレーニングフィードバック測定基準に基づいて、ピアステーションへのリンクのランク付けを使用することをさらに備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【００９０】
[0116]  ３．ビーム形成（ＢＦ）トレーニングは、（Ａ）起動器ピアステーションを起動器セクタスイープ（ＩＳＳ）でトレーニングすること、（Ｂ）応答機ピアステーションを応答機セクタスイープ（ＲＳＳ）でトレーニングすること、（Ｃ）セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを戻すこと、および（Ｄ）セクタスイープ（ＳＳＷ）肯定応答（ＡＣＫ）を生成することを備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【００９１】
[0117]  ４．ルーティングテーブルは、（Ａ）発信元ステーションアドレス、（Ｂ）宛先ステーションアドレス、（Ｃ）発信元ステーションシーケンス番号、（Ｄ）宛先ステーションシーケンス番号、（Ｅ）部分的な送りルーティング経路、（Ｆ）部分的な戻りルーティング経路および対応する測定基準、（Ｇ）ルーティング経路作成の時間、（Ｈ）ルートテーブル項目の有効期限を備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【００９２】
[0118]  ５．送受信機は、単一入力−単一出力（ＳＩＳＯ）の送信機および受信機を備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【００９３】
[0119]  ６．送受信機は、多数入力−多数出力（ＭＩＭＯ）の送信機および受信機を備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【００９４】
[0120]  ７．送受信機は、（Ａ）少なくとも１つの送信機データプロセッサであって、少なくとも１つの変調器／復調器の変調器入力に連結され、変調器／復調器は、アンテナアレイにつながるように構成されたアナログ空間プロセッサに連結されている送信機データプロセッサと、（Ｂ）少なくとも１つの受信機データプロセッサであって、少なくとも１つの変調器／復調器からの復調器出力を受信し、変調器／復調器は、アンテナアレイにつながるように構成されたアナログ空間プロセッサに連結されている受信機データプロセッサとを備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【００９５】
[0121]  ８．送受信機は、（Ｃ）少なくとも１つの送信機データプロセッサの各々と少なくとも１つの変調器／復調器の各々との間に連結された少なくとも１つの送信機空間プロセッサと、（Ｄ）少なくとも１つの受信機データプロセッサの各々と少なくとも１つの変調器／復調器の各々との間に連結された少なくとも１つの受信機空間プロセッサとをさらに備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【００９６】
[0122]  ９．ピアステーションを有する無線ネットワークはアドホックネットワークを備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【００９７】
[0123]  １０．ピアステーションは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）の単独でアドレス指定可能なインスタンスとしての論理要素と、無線ネットワークにつなぐ物理層（ＰＨＹ）と備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【００９８】
[0124]  １１．指向性送信を有する無線ネットワークにおいて２ホップ簡易ルーティングプロトコルを介して通信するための装置であって、（ａ）無線ネットワークを通じてピアステーションと通信するように構成された送受信機と、（ｂ）送受信機に連結されたコンピュータプロセッサと、（ｃ）コンピュータプロセッサによって実行可能な指令を記憶している非一時的なコンピュータ可読メモリとを備え、（ｄ）指令は、コンピュータプロセッサによって実行されるとき、（ｄ）（ｉ）各ステーション（ＳＴＡ）において局在的に実施される近隣情報を管理すること、（ｄ）（ｉｉ）ビーム形成（ＢＦ）トレーニングフィードバックに基づいて信頼できるリンクをランク付けすること、および（ｄ）（ｉｉｉ）ユニキャスト送信モードにおいてルーティング探索メッセージを順番に送信することを備える工程を実行する装置。
【００９９】
[0125]  １２．ビーム形成（ＢＦ）トレーニングは、（Ａ）起動器ピアステーションを起動器セクタスイープ（ＩＳＳ）でトレーニングすること、（Ｂ）応答機ピアステーションを応答機セクタスイープ（ＲＳＳ）でトレーニングすること、（Ｃ）セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを戻すこと、および（Ｄ）セクタスイープ（ＳＳＷ）肯定応答（ＡＣＫ）を生成することを備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【０１００】
[0126]  １３．ルーティングテーブルは、（Ａ）発信元ステーションアドレス、（Ｂ）宛先ステーションアドレス、（Ｃ）発信元ステーションシーケンス番号、（Ｄ）宛先ステーションシーケンス番号、（Ｅ）部分的な送りルーティング経路、（Ｆ）部分的な戻りルーティング経路および対応する測定基準、（Ｇ）ルーティング経路作成の時間、（Ｈ）ルートテーブル項目の有効期限を備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【０１０１】
[0127]  １４．送受信機は、単一入力−単一出力（ＳＩＳＯ）の送信機および受信機を備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【０１０２】
[0128]  １５．送受信機は、多数入力−多数出力（ＭＩＭＯ）の送信機および受信機を備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【０１０３】
[0129]  １６．送受信機は、（Ａ）少なくとも１つの送信機データプロセッサであって、少なくとも１つの変調器／復調器の変調器入力に連結され、変調器／復調器は、アンテナアレイにつながるように構成されたアナログ空間プロセッサに連結されている送信機データプロセッサと、（Ｂ）少なくとも１つの受信機データプロセッサであって、少なくとも１つの変調器／復調器からの復調器出力を受信し、変調器／復調器は、アンテナアレイにつながるように構成されたアナログ空間プロセッサに連結されている受信機データプロセッサとを備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【０１０４】
[0130]  １７．送受信機は、（Ｃ）少なくとも１つの送信機データプロセッサの各々と少なくとも１つの変調器／復調器の各々との間に連結された少なくとも１つの送信機空間プロセッサと、（Ｄ）少なくとも１つの受信機データプロセッサの各々と少なくとも１つの変調器／復調器の各々との間に連結された少なくとも１つの受信機空間プロセッサとをさらに備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【０１０５】
[0131]  １８．ピアステーションを有する無線ネットワークは、アドホックネットワークを備える、先行する何れかの実施形態による装置。
【０１０６】
[0132]    本明細書における記載は多くの詳細事項を含むが、これらは開示の範囲を限定せず、単に現在の好ましい実施形態のいくつかの説明を提供するとして解釈すべきである。それ故、本開示の範囲は、当業者に明らかとなり得る他の実施形態を完全に包含することを理解されたい。 
【０１０７】
[0133]  特許請求の範囲において、単数形の要素に言及することは、別段の明示的な定めがない限り「唯１つ」を意味することを意図せず、むしろ「１つまたは複数」を意味する。開示された実施形態の要素と構造的および機能的に均等でかつ当業者に知られている全ての要素は、本明細書に参考として明示的に取り込まれ、本特許請求の範囲に包含されることを意図している。さらに、本開示の要素、構成要素、または方法の工程は、要素、構成要素または方法の工程が特許請求の範囲に明示的に記述されているかどうかに関係なく、公衆に捧げることを意図していない。本明細書における特許請求の範囲の要素は、要素が「のための手段」という句を用いて明示的に記述されていない限り、「手段プラス機能」要素として解釈されない。本明細書における特許請求の範囲の要素は、要素が「のための工程」という句を用いて明示的に記述されていない限り、「工程プラス機能」要素として解釈されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
2019526212.tif 000042
2019526212.tif 000043